电 动 机 保 护 器 4-20mA 输 出 |
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Ⅰ、电动机保护器 4-20mA 输出信号 |
AMDP-□/D1、AMDP-X/F1、AMDG-□/D1、AMDG-X/F1、AMDP-□/D4、AMDP-X/F4、AMDG-□/D4、AMDG-X/F4、AMDP-□/D8、AMDP-X/F8、AMDG-□/D8、AMDG-X/F8 系列电动机保
护器有3路与A、B、C相电流成比例、1路与电压(显示值)成比例的4-20mA模拟量输出。 |
表1:AMDP-□/D1、AMDP-X/F1、AMDG-□/D1、AMDG-X/F1 |
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表2:AMDP-□/D4、AMDP-X/F4、AMDG-□/D4、AMDG-X/F4 |
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表3:AMDP-□/D8、AMDP-X/F8、AMDG-□/D8、AMDG-X/F8 |
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AMDP-□/C11、AMDP-X/E11、AMDG-□/C11、AMDG-X/E11、AMDP-□/C41、AMDP-X/E41、AMDG-□/C41、AMDG-X/E41、AMDP-□/C81、AMDP-X/E81、AMDG-□/C81、AMDG-X/E81 系
列电动机保护器有3路与A、B、C相电流成比例、1路与零序电流(0-250mA)成比例的4-20mA模拟量输出。
AMDP-□/C1、AMDP-X/E1、AMDG-□/C1、AMDG-X/E1、AMDP-□/C4、AMDP-X/E4、AMDG-□/C4、AMDG-X/E4、AMDP-□/C8、AMDP-X/E8、AMDG-□/C8、AMDG-X/E8 系列电动机保护
器除AMDP-□/C11、AMDP-X/E11、AMDG-□/C11、AMDG-X/E11、AMDP-□/C41、AMDP-X/E41、AMDG-□/C41、AMDG-X/E41、AMDP-□/C81、AMDP-X/E81、AMDG-□/C81、AMDG-X/E81
系列电动机保护器外,其它只有3路与A、B、C相电流成比例的4-20mA模拟量输出。 |
表4:AMDP-□/C1、AMDP-X/E1、AMDG-□/C1、AMDG-X/E1 |
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表5:AMDP-□/C4、AMDP-X/E4、AMDG-□/C4、AMDG-X/E4 |
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表6:AMDP-□/C8、AMDP-X/E8、AMDG-□/C8、AMDG-X/E8 |
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AMDP-□/C7、AMDP-□/D7、AMDP-X/E7、AMDP-X/F7、AMDG-□/C7、AMDG-□/D7、AMDG-X/E7、AMDG-X/F7系列电动机保护器有2路4-20mA模拟量输出。 |
表7:AMDP-□/C7、AMDP-X/E7、AMDG-□/C7、AMDG-X/E7 |
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表8:AMDP-□/D7、AMDP-X/F7、AMDG-□/D7、AMDG-X/F7 |
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Ⅱ、电动机保护器 4-20mA输出信号特点 |
1、4-20mA输出信号与DSP及电流、电压采集电路隔离
AMDP、AMDG 各系列电动机保护器的 4-20mA 输出信号,与电动机保护器内的 DSP 光电隔离,与电动机保护器内的电流、电压、零序电流采集电路光电隔离,既使
4-20mA 输出信号的负载电路出现故障,也不会影响电动机保护器 DSP 及电流、电压采集电路的正常工作,提高了电动机保护器的工作可靠性。
2、4-20mA输出信号负载能力强
AMDP、AMDG 各系列电动机保护器的 4-20mA 输出信号的负载电阻为 600Ω,只要 4-20mA 输出信号的负载电阻不大于 600Ω,4-20mA 输出信号都可有效驱动负载。
3、4-20mA输出信号表示的电流范围参数可调
AMDP、AMDG 各系列电动机保护器与电动机 A、B、C 相电流成比例的 4-20mA 输出信号,表示的 A、B、C 相电流范围由参数 C 设置 。
C 参数值以 C4C3C2C1 四位十进制数表示,C4 是 C 参数右边数第四位十进制数,C4 是 4-20mA 输出电流范围设置位,C4 = 0、1、2、3、4、5、6、7、8,对应的
4-20mA 输出表示 A、B、C 相电流分别是电动机保护器额定值的 1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5倍。
C 参数右边第四位 C4 出厂设置为 0,4-20mA 输出信号表示的 A、B、C 相电流是电动机保护器额定值的 1 倍,例如额定值 100A 的电动机保护器,此时 4mA 对
应 0A,20mA 对应 100A;C4=1,4-20mA 输出信号表示的 A、B、C 相电流是电动机保护器额定值的 1.5倍,4mA 对应 0A,20mA 对应 150A;C4=2,4-20mA 输出信
号表示的 A、B、C 相电流是电动机保护器额定值的 2 倍,4mA 对应 0A,20mA 对应 200A;C4=3,4-20mA 输出信号表示的 A、B、C 相电流是电动机保护器额定值
的 2.5倍,4mA 对应 0A,20mA 对应 250A;C4=4,4-20mA 输出信号表示的 A、B、C 相电流是电动机保护器额定值的 3 倍,4mA 对应 0A,20mA 对应 300A。
在图1 中,C4=0,I1 是 4-20mA 输出信号表示的 A、B、C 相电流,数值是电动机保护器额定值的倍数,I2 是 4-20mA 输出信号,单位是 mA。
在图2 中,C4=2,I1 是 4-20mA 输出信号表示的 A、B、C 相电流,数值是电动机保护器额定值的倍数,I2 是 4-20mA 输出信号,单位是 mA。 |
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图1 C4=0 对应的 4-20mA 表示的电流范围 图2 C4=2 对应的 4-20mA 表示的电流范围 |
表9 显示了 C4 值与 4-20mA 输出信号表示的 A、B、C 相电流范围的关系,表中 C4 的设定范围是 0、1、2、3、4、5、6、7、8,A、B、C 相电流是电动机保护器额
定值的倍数。例如额定值 100A 的电动机保护器,当 C4=0,4mA 对应 0A,8mA 对应 25A,12mA 对应 50A,16mA 对应 75A,20mA 对应 100A,其余类推。
AMDP-X/E1、AMDP-X/F1、AMDG-X/E1、AMDG-X/F1 系列电动机保护器,采用通用电流互感器检测电流,这类电动机保护器的额定值由其自身的参数 D 决定,参数D的设
定值是 100、150、200、300、400、500、600、800、1000、1200、1600 之一。例如参数D的设定值是 800,电动机保护器的额定值就是 800A。 |
表9 C4 与 4-20mA 表示电流范围对应关系(电动机保护器额定值的倍数) |
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C4 |
4mA |
8mA |
12mA |
16mA |
20mA |
0 |
0 |
0.25 |
0.5 |
0.75 |
1 |
1 |
0 |
0.375 |
0.75 |
1.125 |
1.5 |
2 |
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
3 |
0 |
0.625 |
1.25 |
1.875 |
2.5 |
4 |
0 |
0.75 |
1.5 |
2.25 |
3 |
5 |
0 |
0.875 |
1.75 |
2.625 |
3.5 |
6 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
7 |
0 |
1.125 |
2.25 |
3.375 |
4.5 |
8 |
0 |
1.25 |
2.5 |
3.75 |
5 |
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4、电压的 4-20mA 输出信号
AMDP-□/D1、AMDP-X/F1、AMDG-□/D1、AMDG-X/F1、AMDP-□/D4、AMDP-X/F4、AMDG-□/D4、AMDG-X/F4、AMDP-□/D8、AMDP-X/F8、AMDG-□/D8、AMDG-X/F8 系列电动机
保护器除有 3 路与 A、B、C 相电流成比例的3路 4-20mA 输出信号外,还有 1 路与电压(显示值)成比例的 4-20mA 输出信号 UI,UI 表示的电压(显示值)与参数C
的C4数值无关。
图3是电压的 4-20mA 输出信号与电压间的关系,U是电压显示值,以电压显示范围的百分数表示,I2 是 4-20mA 输出信号值。 |
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图3 电压的 4-20mA 输出信号与电压间的关系 图4 零序电流的 4-20mA 输出信号与零序电流间的关系
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5、零序电流的 4-20mA 输出信号
AMDP-□/C11、AMDP-X/E11、AMDG-□/C11、AMDG-X/E11、AMDP-□/C41、AMDP-X/E41、AMDG-□/C41、AMDG-X/E41、AMDP-□/C81、AMDP-X/E81、AMDG-□/C81、AMDG-X/E81
系列电动机保护器除有 3 路与 A、B、C 相电流成比例的 3 路 4-20mA 输出信号外,还有 1 路与零序电流(0-250mA)成比例的 4-20mA 输出信号 LI,LI表示的电压范
围是 0-250mA,表示零序电流的范围是固定的,与参数 C 的 C4 数值无关。
图4 是零序电流的 4-20mA 输出信号与零序电流间的关系,I3 是零序电流值,0-250mA,I2 是 4-20mA 输出信号值。 |
Ⅲ、电动机保护器 4-20mA输出信号A/D转换 |
AMDP、AMDG 各系列电动机保护器 4-20mA 输出信号,是模拟量信号,可供配有模拟量输入通道的 DCS、PLC、计算机等数字化控制系统、数字化控制设备使用。
DCS、PLC、计算机等数字化控制系统、数字化控制设备将电动机保护器 4-20mA 输出信号进行模拟量/数字量(A/D)转换,变成数字量后,电动机 A、B、C 相电流、电压、
(显示值)零序电流成为 DCS、PLC、计算机中的数字变量,可方便地用于系统的分析、计算与控制。
AMDP、AMDG 各系列电动机保护器的 4-20mA 输出信号,与电动机保护器内的 DSP 光电隔离,与电动机保护器内的电流、电压、零序电流采集电路光电隔离。既使DCS、PLC、
计算机等模拟量输入通道电路出现故障,也不会影响电动机保护器 DSP 及电流、电压、零序电流采集电路的正常工作。 |
1、4-20mA 输入通道采集保护器 4-20mA 输出信号
4-20mA 信号,是传递模拟量信号的优选方案,也是世界上使用最多的模拟量信号传递方式,具有抗干扰能力强等优点。
AMDP、AMDG 各系列电动机保护器,与电动机 A、B、C 相电流、电压(显示值)、零序电流成比例的模拟量输出信号,采用的是 4-20mA 模拟量输出信号。
DCS、PLC、计算机的模拟量输入通道是 4-20mA 的,将电动机保护器的 4-20mA 信号输入到模拟量输入通道就可直接进行组态。
表示电动机 A、B、C 相电流的 4-20mA 输出信号,4-20mA 模拟量表示电动机 A、B、C 相电流的大小,与电动机保护器额定值参数 C 中右边第二位 C4 有关,
AMDP-X/E、AMDP-X/F、AMDG-X/E、AMDP-G/F 系列电动机保护器的额定值是由参数 D 设定的。
表10 说明了电动机保护器额定值、参数 C 的 C4 与表示电动机 A、B、C 相电流的 4-20mA 输出信号表示的电流大小之间的关系。 |
表10 电动机保护器额定值、C4 与 4-20mA 表示电流范围对应关系 |
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C4值 |
电动机保护器额定值 |
C4 |
5A |
10A |
20A |
50A |
100A |
150A |
200A |
300A |
500A |
0 |
5 |
10 |
20 |
50 |
100 |
150 |
200 |
300 |
500 |
1 |
7.5 |
15 |
30 |
75 |
150 |
225 |
300 |
450 |
750 |
2 |
10 |
20 |
40 |
100 |
200 |
300 |
400 |
600 |
1000 |
3 |
12.5 |
25 |
50 |
125 |
250 |
375 |
500 |
750 |
1250 |
4 |
15 |
30 |
60 |
150 |
300 |
450 |
600 |
900 |
1500 |
5 |
17.5 |
35 |
70 |
175 |
350 |
525 |
700 |
1050 |
1750 |
6 |
20 |
40 |
80 |
200 |
400 |
600 |
800 |
1200 |
2000 |
7 |
22.5 |
45 |
90 |
225 |
450 |
675 |
900 |
1350 |
2250 |
8 |
25 |
50 |
100 |
250 |
500 |
750 |
1000 |
1500 |
2500 |
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2、0-20mA 输入通道采集保护器 4-20mA 输出信号
虽然 4-20mA 信号是传递模拟量信号的优选方案,也是世界上使用最多的模拟量信号传递方式,具有很多优点。但除 4-20mA 信号传递模拟量外,还有 0-20mA 信号
传递模拟量,特别是为兼容一些老、旧设备,一些 DCS、PLC、计算机的模拟量输入通道是 0-20mA 的。
AMDP、AMDG 各系列电动机保护器,与电动机 A、B、C 相电流、电压(显示值)、零序电流成比例的模拟量输出信号,采用的是 4-20mA 模拟量输出信号。
DCS、PLC、计算机的模拟量输入通道是 0-20mA 的,也可将电动机保护器的 4-20mA 信号输入到模拟量输入通道,先要经过 4-20mA 信号到 0-20mA 信号的转换计算,
然后再进行组态。
如果 C4=0,电动机保护器额定值是 100A,在 4-20mA 输出信号中,4mA 对应 0A,20mA 对应 100A;在 0-20mA 输出信号中,0mA 对应 0A,20mA 对应 100A。到
0-20mA 信号的转换计算公式如下:
A = ( B – C ) × 1.25 / D (1)
在公式(1)中,A 是 0-20mA 信号对应的计算值,A ≥ 0;B 是 4-20mA 信号实际采集值;C 是 4mA 采集值,D 是量程系数。
3、1-5V 输入通道采集保护器 4-20mA 输出信号
1-5V 信号,也是传递模拟量信号的优选方案,也是世界上使用较多的模拟量信号传递方式,除抗干扰能力外,其它优点都与 4-20mA 信号相同。
AMDP、AMDG 各系列电动机保护器,与电动机 A、B、C 相电流、电压、零序电流成比例的模拟量输出信号,采用的是 4-20mA 模拟量输出信号。在AI、BI、CI、UI、
LI 与 GND 间并联1只 250Ω(误差是千分之一的)电阻,就将 4-20mA 模拟量输出信号变为 1-5V 模拟量输出信号。
DCS、PLC、计算机的模拟量输入通道是 1-5V 的,将电动机保护器变换后的 1-5V 信号输入到模拟量输入通道就可直接进行组态。
表11 说明了参数 C 的 C4 与表示电动机 A、B、C 相电流的 1-5V 输出信号与电动机保护器额定值倍数之间的关系。 |
表11 C4 与 1-5V 表示电流范围对应关系(电动机保护器额定值的倍数)
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C4 |
1V |
2V |
3V |
4V |
5V |
0 |
0 |
0.25 |
0.5 |
0.75 |
1 |
1 |
0 |
0.375 |
0.75 |
1.125 |
1.5 |
2 |
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
3 |
0 |
0.625 |
1.25 |
1.875 |
2.5 |
4 |
0 |
0.75 |
1.5 |
2.25 |
3 |
5 |
0 |
0.875 |
1.75 |
2.625 |
3.5 |
6 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
7 |
0 |
1.125 |
2.25 |
3.375 |
4.5 |
8 |
0 |
1.25 |
2.5 |
3.75 |
5 |
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4、0-5V 输入通道采集保护器 4-20mA 输出信号
虽然 1-5V 信号是传递模拟量信号的优选方案,也是世界上使用较多的模拟量信号传递方式,具有很多优点。但除 1-5V 信号传递模拟量外,还有 0-5V 信号传递模
拟量,特别是为兼容一些老、旧设备,一些 DCS、PLC、计算机的模拟量输入通道是 0-5V 的。
AMDP、AMDG 各系列电动机保护器,与电动机 A、B、C 相电流、电压(显示值)、零序电流成比例的模拟量输出信号,采用的是 4-20mA 模拟量输出信号。在 AI、BI、
CI、UI、LI 与 GND 间并联1只 250Ω(误差是千分之一的)电阻,就将 4-20mA 模拟量输出信号变为 1-5V 模拟量输出信号。
DCS、PLC、计算机的模拟量输入通道是 0-5V 的,也可将电动机保护器的 1-5V 信号输入到模拟量输入通道,先要经过 1-5V 信号到 0-5V 信号的转换计算,然后再
进行组态。
如果 C4=0,电动机保护器额定值是 100A,在 1-5V 输出信号中,1V 对应 0A,5V 对应 100A;在
0-5V 输出信号中,0V 对应 0A,5V 对应 100A。到 0-5V 信号的
转换计算公式如下:
A = ( B – C ) × 1.25 / D (2)
在公式(2)中,A 是 0-5V 信号对应的计算值,A ≥ 0;B 是 1-5V 信号实际采集值;C 是 1V 采集值,D 是量程系数。
5、0-10V 输入通道采集 保护器 4-20mA 输出信号
除 1-5V、0-5V 信号传递模拟量外,还有 0-10V 信号传递模拟量,特别是为兼容一些老、旧设备,一些 DCS、PLC、计算机的模拟量输入通道是 0-10V 的。
AMDP、AMDG 各系列电动机保护器,与电动机 A、B、C 相电流、电压(显示值)、零序电流成比例的模拟量输出信号,采用的是 4-20mA 模拟量输出信号。在 AI、BI、
CI、UI、LI 与 GND 间并联1只 500Ω(误差是千分之一的)电阻,就将 4-20mA 模拟量输出信号变为 2-10V 模拟量输出信号。
DCS、PLC、计算机的模拟量输入通道是 0-10V 的,也可将电动机保护器的 2-10V 信号输入到模拟量输入通道,先要经过 2-10V 信号到 0-10V 信号的转换计算,然
后再进行组态。
如果 C4=0,电动机保护器额定值是 100A,在 2-10V 输出信号中,2V 对应 0A,10V 对应 100A;在 0-10V 输出信号中,0V 对应 0A,10V 对应 100A。到 0-10V
信号的转换计算公式如下:
A = ( B – C ) × 1.25 / D (3)
在公式(3)中,A 是 0-10V 信号对应的计算值,A ≥ 0;B 是 2-10V 信号实际采集值;C 是 2V 采集值,D 是量程系数。 |